第2课时 抛物线的简单几何性质(1)
学习 目标 1.会根据抛物线的标准方程研究抛物线的对称性、顶点、准线方程等几何性质. 2.会利用抛物线的性质解决一些简单的问题.
新知初探基础落实
一、 概念表述
1.抛物线的几何性质
标准 方程 y2=2px (p>0) y2=-2px (p>0) x2=2py (p>0) x2=-2py (p>0)
开口 方向 向右 向左 向上 向下
范围 x≥0,y∈R x≤0,y∈R x∈R,y≥0 x∈R,y≤0
对称轴 x轴 y轴
顶点 O(0,0)
离心率 e=1
2.设抛物线上一点P的坐标为(x0,y0),焦点为F.
(1) 对于抛物线y2=2px(p>0),|PF|==x0+.
(2) 对于抛物线y2=-2px(p>0),|PF|==-x0+.
(3) 对于抛物线x2=2py(p>0),|PF|==y0+.
(4) 对于抛物线x2=-2py(p>0),|PF|==-y0+.
二、 概念辨析:判断正误,正确的画“√”,错误的画“×”.
(1) 抛物线没有渐近线.( √ )
(2) 过抛物线的焦点且垂直于对称轴的弦长为p.( × )
(3) 抛物线y2=2px(p>0)的图象上任意一点的横坐标的取值范围是[0,+∞).( √ )
(4) 抛物线y=3x2的准线方程是y=-.( × )
典例精讲能力初成
探究1 由抛物线的方程得到抛物线的几何性质
例1 已知抛物线y2=2px(p>0)上一点M到抛物线的准线及对称轴的距离分别为3和2,则p的值为( B )
A.2 B.2或4
C.1或2 D.1
【解析】 设M(xM,yM).因为抛物线y2=2px(p>0)上一点M到抛物线的准线及对称轴的距离分别为3和2,所以即因为点M在抛物线上,所以8=2p,整理得p2-6p+8=0,解得p=2或p=4.
在求解有关抛物线的几何性质的问题时,常常先要将抛物线的方程化成标准方程,画出抛物线的草图,这样能够避免发生不必要的错误.
变式1 已知点(1,2)在抛物线C:y=ax2上,则抛物线C的准线方程为( D )
A.x=- B.y=-
C.x=- D.y=-
【解析】 因为点(1,2)在抛物线C:y=ax2上,所以2=a×12,即a=2,从而抛物线C的标准方程为x2=y,故抛物线C的准线方程为y=-.
探究2 由抛物线的几何性质得抛物线的方程
例2 已知抛物线的顶点在原点,焦点在y轴上,抛物线上一点M(m,-3)到焦点的距离为5,求实数m的值及抛物线的方程和准线方程.
【解答】 方法一:由题意知抛物线的开口向下,可设抛物线的方程为x2=-2py(p>0),则焦点为F.因为点M(m,-3)在抛物线上,且|MF|=5,所以解得从而抛物线的方程为x2=-8y,准线方程为y=2.
方法二:由题意设抛物线的方程为x2=-2py(p>0),则焦点为F,准线l:y=.如图,过点M作MN⊥l,垂足为N,则|MN|=|MF|=5.又|MN|=3+,所以3+=5,解得p=4.又因为点M在抛物线上,所以m2=24,解得m=±2,从而抛物线的方程为x2=-8y,准线方程为y=2.
(例2答)
抛物线的性质:(1) 抛物线只有一个焦点,一个顶点,一条对称轴,一条准线,无对称中心.(2) 抛物线的焦点在对称轴上,准线垂直于对称轴,焦点到准线的距离为p.
探究3 抛物线的几何性质的应用
例3 已知抛物线y2=8x.
(1) 求该抛物线的顶点坐标、焦点坐标、准线方程、对称轴及变量x的取值范围;
【解答】 抛物线y2=8x的顶点坐标、焦点坐标、准线方程、对称轴、变量x的取值范围分别为(0,0),(2,0),x=-2,x轴,[0,+∞).
(2) 以坐标原点O为顶点,作抛物线的内接等腰三角形OAB,|OA|=|OB|,若焦点F是△OAB的重心,求△OAB的周长.
【解答】 如图,由|OA|=|OB|可知AB⊥x轴,设垂足为M.又焦点F是△OAB的重心,所以|OF|=|OM|.因为|OF|=2,所以|OM|=|OF|=3,从而点M(3,0).设A(3,m),则m2=24,解得m=2或m=-2,所以A(3,2),B(3,-2),从而|OA|=|OB|=,于是△OAB的周长为2+4.
(例3答)
把握三个要点确定抛物线的简单几何性质:
(1) 开口:由抛物线的标准方程看图象开口,关键是看二次项是x还是y,一次项的系数是正还是负.
(2) 关系:顶点位于焦点与准线中间,准线垂直于对称轴.
(3) 定值:焦点到准线的距离为p,过焦点且垂直于对称轴的弦(又称为通径)长为2p,离心率恒等于1.
探究4 抛物线的焦半径及焦点弦问题
例4 (教材P135例4补充)已知P(1,m)是抛物线C:y2=2px(p>0)上的点,F为抛物线的焦点,且|PF|=2,直线l:y=k(x-1)与抛物线C相交于A,B两点.
(1) 求抛物线C的方程;
【解答】 由题意知抛物线C:y2=2px(p>0)的准线方程为x=-.由|PF|=2,得1+=2,解得p=2,所以抛物线C的方程为y2=4x.
(2) 若|AB|=8,求k的值.
【解答】 设A(x1,y1),B(x2,y2).由得k2x2-(2k2+4)x+k2=0,Δ=16k2+16>0,则x1+x2=.因为直线l经过抛物线C的焦点F(1,0),所以|AB|=x1+x2+p=+2=8,解得k=±1,即k的值为1或-1.
若过抛物线y2=2px(p>0)的焦点F的直线交抛物线于A,B两点,且A(x1,y1),B(x2,y2),则|AF|=x1+,|BF|=x2+,焦点弦|AB|=x1+x2+p.
随堂内化及时评价
1.已知抛物线C:x+8y2=0,则抛物线C的准线方程为________.
【解析】 由抛物线C:x+8y2=0,即y2=-x,知抛物线C的准线方程为x=.
2.已知抛物线y2=2px(p>0)上一点M的纵坐标为-4,且点M到抛物线准线的距离为6,则抛物线的标准方程为( D )
A.y2=-16x B.y2=8x或y2=4x
C.y2=-8x D.y2=16x或y2=8x
【解析】 因为抛物线的准线方程是x=-,点M到抛物线准线的距离为6,所以点M的横坐标是6-,从而点M的坐标为.又因为点M在抛物线上,所以32=2p,解得p=8或p=4,故抛物线的标准方程为y2=16x或y2=8x.
3.已知点A(3,2),F是抛物线y2=2x的焦点,当点M在抛物线上移动时,使得|MF|+|MA|取得最小值的点M的坐标为( D )
A.(0,0) B.
C.(1,) D.(2,2)
【解析】 如图,过点M作抛物线y2=2x的准线的垂线,垂足是N,则|MF|+|MA|=|MN|+|MA|,当A,M,N三点共线时,|MF|+|MA|取得最小值,此时M(2,2).
(第3题答)
4.已知抛物线x2=4y的焦点F到抛物线上的点P的距离为3,那么点P的坐标为(±2,2),△POF(O为坐标原点)的面积为.
【解析】 设P(m,n),由抛物线的定义知1+n=3,所以n=2.由抛物线的方程可知m2=8,解得m=±2,所以P(±2,2),S△POF=×|OF|×|m|=.
5.已知AB是抛物线2x2=y的焦点弦(过焦点的弦),若|AB|=4,则弦AB的中点的纵坐标为.
【解析】 设AB的中点为P(x0,y0).如图,过A,P,B三点作准线的垂线,垂足分别为A′,Q,B′.由题得|AB|=|AA′|+|BB′|=4,则|PQ|==2.因为|PQ|=y0+,所以y0+=2,解得y0=.
(第5题答)
请老师布置同学们完成《配套新练案》中的练习!
配套新练案
一、 单项选择题
1.已知抛物线C:y2=x的焦点为F,A(x0,y0)是抛物线C上一点.若|AF|=x0,则x0等于( C )
A.4 B.2
C.1 D.8
【解析】 由y2=x,得2p=1,即p=,因此抛物线C的焦点为F,准线l的方程为x=-.设点A到准线l的距离为d,由抛物线的定义可知d=|AF|,从而x0+=x0,解得x0=1.
2.已知等边三角形的一个顶点位于原点,另外两个顶点在抛物线y2=4x上,则这个等边三角形的边长为( A )
A.8 B.4
C.4 D.3
【解析】 依据抛物线的对称性,及等边三角形的一个顶点位于原点,另外两个顶点在抛物线y2=4x上,可设另外两个顶点的坐标分别为,(m>0),所以tan 30°==,解得m=4,故这个等边三角形的边长为2m=8.
3.已知点M(4,y0)在抛物线C:y2=2px(p>0)上,点M到抛物线C的焦点F的距离为5.若O为坐标原点,则△OFM的面积为( B )
A.1 B.2
C. D.2
【解析】 由题意得抛物线C的准线方程为x=-,焦点为F.由抛物线的定义知点M到焦点的距离等于到准线的距离,则5=4+,解得p=2,所以抛物线C的方程为y2=4x.因为点M(4,y0)在抛物线C上,所以y=16,解得|y0|=4,从而S△OFM=|OF|·|y0|=×1×4=2.
4.如图,过抛物线y2=2px(p>0)的焦点F的直线依次交抛物线及准线于点A,B,C.若|BC|=2|BF|,且|AF|=3,则抛物线的方程为( D )
(第4题)
A.y2=x B.y2=9x
C.y2=x D.y2=3x
【解析】 如图,分别过点A,B作准线的垂线,交准线于点E,D.设|BF|=a,则由已知得|BC|=2a.由抛物线的定义得|BD|=a,故∠BCD=30°.在Rt△ACE中,因为|AF|=|AE|=3,|AC|=3+3a,2|AE|=|AC|,所以3+3a=6,解得a=1.因为BD∥FG,所以=,即=,解得p=,因此抛物线的方程为y2=3x.
(第4题答)
二、 多项选择题
5.对于抛物线x2=y,下列描述正确的是( AC )
A.开口向上,焦点坐标为(0,2)
B.开口向上,焦点坐标为
C.焦点到准线的距离为4
D.准线方程为y=-4
【解析】 由抛物线x2=y,即x2=8y,可知抛物线的开口向上,焦点坐标为(0,2),焦点到准线的距离为4,准线方程为y=-2.
6.已知抛物线C:x2=4y的焦点为F,P为抛物线C上任意一点,点M(1,3),则下列结论正确的是( CD )
A.|PF|的最小值为2
B.抛物线C关于x轴对称
C.|PM|+|PF|的最小值为4
D.过点M且与抛物线C只有一个公共点的直线有且仅有一条
【解析】 当P在原点时,|PF|取最小值1,故A错误.易知抛物线C关于y轴对称,故B错误.如图,作出抛物线C的准线l:y=-1,过点P作l的垂线,垂足为H,过点M作MM′⊥l,垂足为M′,则|PF|=|PH|,因为|PM|+|PF|=|PM|+|PH|,所以当M,P,H三点共线时,|PM|+|PF|取最小值,最小值为|MM′|=4,故C正确.因为点M在抛物线内,所以只有过点M的直线平行于对称轴y轴时,过点M的直线才与抛物线C只有一个公共点,故D正确.
(第6题答)
三、 填空题
7.已知抛物线y2=8x的焦点为F,准线为l,P为抛物线上一点,PA⊥l,A为垂足.若直线AF的斜率为-,则|PF|=8.
【解析】 如图,直线AF的方程为y=-(x-2),与抛物线的准线方程x=-2 联立得A(-2,4).设P(x0,4),因为P为抛物线y2=8x上一点,所以8x0=48,解得x0=6,故|PF|=x0+2=8.
(第7题答)
8.已知抛物线C的顶点在坐标原点,准线方程为x=-1,过其焦点F的直线l与抛物线C交于A,B两点.若直线l的斜率为2,则弦AB的长为5,抛物线C的方程为y2=4x.
【解析】 由题意得抛物线C的方程是y2=4x,直线l的方程是y=2x-2.联立消去y得(x-1)2=x,即x2-3x+1=0.设A(x1,y1),B(x2,y2),则x1+x2=3,所以|AB|=x1+x2+2=3+2=5.
四、 解答题
9.已知抛物线的顶点在原点,以x轴为对称轴,经过焦点且倾斜角为135°的直线被抛物线所截得的弦长为8,求抛物线的标准方程.
【解答】 当抛物线开口向右时,设抛物线的标准方程为y2=2px(p>0),则直线的方程为y=-x+p.设直线与抛物线交于点A(x1,y1),B(x2,y2),过点A,B分别作准线的垂线,垂足为C,D(图略).由抛物线的定义,得|AB|=|AF|+|FB|=|AC|+|BD|=x1++x2+,即x1+x2+p=8①.由消去y,得x2-3px+=0,所以x1+x2=3p②.将②代入①,得p=2,所以抛物线的标准方程为y2=4x.当抛物线开口向左时,设抛物线的标准方程为y2=-2px(p>0)时,同理可求得抛物线的标准方程为y2=-4x.综上,抛物线的标准方程为y2=4x或y2=-4x.
10.(1) 已知抛物线的顶点在原点,焦点在y轴上,抛物线上一点M(m,-3)到焦点的距离为5,求m的值及抛物线的方程和准线方程.
【解答】 因为抛物线的顶点在原点,焦点在y轴上,点M(m,-3)位于第三或第四象限,所以可确定所求抛物线开口向下.
方法一:设所求抛物线的方程为x2=-2py(p>0),则焦点为F.因为M(m,-3)在抛物线上,且|MF|=5,所以解得从而抛物线的方程为x2=-8y,准线方程为y=2.
方法二:如图,设抛物线的方程为x2=-2py(p>0),则焦点为F,准线l:y=.过点M作MN⊥l,垂足为N,则|MN|=|MF|=5.而|MN|=3+,所以3+=5,解得p=4,故抛物线的方程为x2=-8y,准线方程为y=2.又点M(m,-3)在抛物线上,所以m2=24,解得m=±2.
(第10题(1)答)
(2) 已知抛物线的焦点F在x轴上,直线l过点F且垂直于x轴,l与抛物线交于A,B两点,O为坐标原点.若△OAB的面积等于4,求抛物线的标准方程.
【解答】 由题意可设抛物线的方程为y2=2ax(a≠0),则焦点为F,直线l:x=,所以A,B两点的坐标分别为,,从而|AB|=2|a|.因为△OAB的面积为4,所以··2|a|=4,解得a=±2,故所求抛物线的标准方程为y2=4x或y2=-4x.
11.已知抛物线E:x2=4y的焦点为F,圆C:x2+(y-1)2=16与抛物线E交于A,B两点,P为劣弧AB上不同于A,B的一个动点,过点P作平行于y轴的直线l,直线l交抛物线E于点N,则△PFN周长的取值范围是( C )
A.(7,9) B.(7,10)
C.(8,10) D.(8,10]
【解析】 易知圆C的圆心为C(0,1),且点C与抛物线E的焦点F重合,设PN交抛物线的准线于H,由抛物线的定义得|FN|=|NH|,所以△PFN的周长为|FN|+|NP|+|FP|=|PH|+4.联立解得B(2,3).因为|PH|=yP+1,且3<yP<5,所以|PH|∈(4,6),从而|PH|+4∈(8,10),即△PFN周长的取值范围是(8,10).
(第11题答)
12.(多选)已知抛物线C:y2=2px(p>0)的焦点F到准线的距离是4,直线l过抛物线C的焦点F且与抛物线C交于A(x1,y1),B(x2,y2)两点,M为弦AB的中点,则下列说法正确的是( ABD )
A.抛物线C的焦点坐标是(2,0)
B.x1x2=4
C.若x1+x2=5,则|AB|=7
D.若以M为圆心的圆与抛物线C的准线相切,则AB是该圆的一条直径
【解析】 对于A,由抛物线C:y2=2px(p>0)的焦点F到准线的距离是4,知p=4,所以F(2,0),故A正确.对于B,当直线l的斜率不存在时,l:x=2,所以x1x2=2×2=4;当直线l的斜率存在时,设l:y=k(x-2),联立得k2x2-(4k2+8)x+4k2=0,所以x1x2=4.故B正确.对于C,|AB|=x1+x2+p=5+4=9,故C错误.对于D,过点A,B,M分别向准线作垂线,垂足分别为A1,B1,M1,因为|AA1|=|AF|,|BB1|=|BF|,所以|AB|=|AF|+|BF|=|AA1|+|BB1|=2|MM1|,从而以AB为直径的圆与抛物线C的准线相切,故D正确.第2课时 抛物线的简单几何性质(1)
学习 目标 1.会根据抛物线的标准方程研究抛物线的对称性、顶点、准线方程等几何性质. 2.会利用抛物线的性质解决一些简单的问题.
新知初探基础落实
一、 概念表述
1.抛物线的几何性质
标准 方程 y2=2px (p>0) y2=-2px (p>0) x2=2py (p>0) x2=-2py (p>0)
开口 方向
范围
对称轴
顶点
离心率
2.设抛物线上一点P的坐标为(x0,y0),焦点为F.
(1) 对于抛物线y2=2px(p>0),|PF|==x0+.
(2) 对于抛物线y2=-2px(p>0),|PF|==-x0+.
(3) 对于抛物线x2=2py(p>0),|PF|==y0+.
(4) 对于抛物线x2=-2py(p>0),|PF|==-y0+.
二、 概念辨析:判断正误,正确的画“√”,错误的画“×”.
(1) 抛物线没有渐近线.( )
(2) 过抛物线的焦点且垂直于对称轴的弦长为p.( )
(3) 抛物线y2=2px(p>0)的图象上任意一点的横坐标的取值范围是[0,
+∞).( )
(4) 抛物线y=3x2的准线方程是y=-.( )
典例精讲能力初成
探究1 由抛物线的方程得到抛物线的几何性质
例1 已知抛物线y2=2px(p>0)上一点M到抛物线的准线及对称轴的距离分别为3和2,则p的值为( )
A.2 B.2或4
C.1或2 D.1
在求解有关抛物线的几何性质的问题时,常常先要将抛物线的方程化成标准方程,画出抛物线的草图,这样能够避免发生不必要的错误.
变式1 已知点(1,2)在抛物线C:y=ax2上,则抛物线C的准线方程为( )
A.x=- B.y=-
C.x=- D.y=-
探究2 由抛物线的几何性质得抛物线的方程
例2 已知抛物线的顶点在原点,焦点在y轴上,抛物线上一点M(m,-3)到焦点的距离为5,求实数m的值及抛物线的方程和准线方程.
抛物线的性质:(1) 抛物线只有一个焦点,一个顶点,一条对称轴,一条准线,无对称中心.(2) 抛物线的焦点在对称轴上,准线垂直于对称轴,焦点到准线的距离为p.
探究3 抛物线的几何性质的应用
例3 已知抛物线y2=8x.
(1) 求该抛物线的顶点坐标、焦点坐标、准线方程、对称轴及变量x的取值范围;
(2) 以坐标原点O为顶点,作抛物线的内接等腰三角形OAB,|OA|=|OB|,若焦点F是△OAB的重心,求△OAB的周长.
把握三个要点确定抛物线的简单几何性质:
(1) 开口:由抛物线的标准方程看图象开口,关键是看二次项是x还是y,一次项的系数是正还是负.
(2) 关系:顶点位于焦点与准线中间,准线垂直于对称轴.
(3) 定值:焦点到准线的距离为p,过焦点且垂直于对称轴的弦(又称为通径)长为2p,离心率恒等于1.
探究4 抛物线的焦半径及焦点弦问题
例4 (教材P135例4补充)已知P(1,m)是抛物线C:y2=2px(p>0)上的点,F为抛物线的焦点,且|PF|=2,直线l:y=k(x-1)与抛物线C相交于A,B两点.
(1) 求抛物线C的方程;
(2) 若|AB|=8,求k的值.
若过抛物线y2=2px(p>0)的焦点F的直线交抛物线于A,B两点,且A(x1,y1),B(x2,y2),则|AF|=x1+,|BF|=x2+,焦点弦|AB|=x1+x2+p.
随堂内化及时评价
1.已知抛物线C:x+8y2=0,则抛物线C的准线方程为________.
2.已知抛物线y2=2px(p>0)上一点M的纵坐标为-4,且点M到抛物线准线的距离为6,则抛物线的标准方程为( )
A.y2=-16x B.y2=8x或y2=4x
C.y2=-8x D.y2=16x或y2=8x
3.已知点A(3,2),F是抛物线y2=2x的焦点,当点M在抛物线上移动时,使得|MF|+|MA|取得最小值的点M的坐标为( )
A.(0,0) B.
C.(1,) D.(2,2)
4.已知抛物线x2=4y的焦点F到抛物线上的点P的距离为3,那么点P的坐标为 ,△POF(O为坐标原点)的面积为 .
5.已知AB是抛物线2x2=y的焦点弦(过焦点的弦),若|AB|=4,则弦AB的中点的纵坐标为 .
配套新练案
一、 单项选择题
1.已知抛物线C:y2=x的焦点为F,A(x0,y0)是抛物线C上一点.若|AF|=x0,则x0等于( )
A.4 B.2
C.1 D.8
2.已知等边三角形的一个顶点位于原点,另外两个顶点在抛物线y2=4x上,则这个等边三角形的边长为( )
A.8 B.4
C.4 D.3
3.已知点M(4,y0)在抛物线C:y2=2px(p>0)上,点M到抛物线C的焦点F的距离为5.若O为坐标原点,则△OFM的面积为( )
A.1 B.2
C. D.2
4.如图,过抛物线y2=2px(p>0)的焦点F的直线依次交抛物线及准线于点A,B,C.若|BC|=2|BF|,且|AF|=3,则抛物线的方程为( )
(第4题)
A.y2=x B.y2=9x
C.y2=x D.y2=3x
二、 多项选择题
5.对于抛物线x2=y,下列描述正确的是( )
A.开口向上,焦点坐标为(0,2)
B.开口向上,焦点坐标为
C.焦点到准线的距离为4
D.准线方程为y=-4
6.已知抛物线C:x2=4y的焦点为F,P为抛物线C上任意一点,点M(1,3),则下列结论正确的是( )
A.|PF|的最小值为2
B.抛物线C关于x轴对称
C.|PM|+|PF|的最小值为4
D.过点M且与抛物线C只有一个公共点的直线有且仅有一条
三、 填空题
7.已知抛物线y2=8x的焦点为F,准线为l,P为抛物线上一点,PA⊥l,A为垂足.若直线AF的斜率为-,则|PF|= .
8.已知抛物线C的顶点在坐标原点,准线方程为x=-1,过其焦点F的直线l与抛物线C交于A,B两点.若直线l的斜率为2,则弦AB的长为 ,抛物线C的方程为 .
四、 解答题
9.已知抛物线的顶点在原点,以x轴为对称轴,经过焦点且倾斜角为135°的直线被抛物线所截得的弦长为8,求抛物线的标准方程.
(1) 已知抛物线的顶点在原点,焦点在y轴上,抛物线上一点M(m,
-3)到焦点的距离为5,求m的值及抛物线的方程和准线方程.
(2) 已知抛物线的焦点F在x轴上,直线l过点F且垂直于x轴,l与抛物线交于A,B两点,O为坐标原点.若△OAB的面积等于4,求抛物线的标准方程.
11.已知抛物线E:x2=4y的焦点为F,圆C:x2+(y-1)2=16与抛物线E交于A,B两点,P为劣弧AB上不同于A,B的一个动点,过点P作平行于y轴的直线l,直线l交抛物线E于点N,则△PFN周长的取值范围是( )
A.(7,9) B.(7,10)
C.(8,10) D.(8,10]
12.(多选)已知抛物线C:y2=2px(p>0)的焦点F到准线的距离是4,直线l过抛物线C的焦点F且与抛物线C交于A(x1,y1),B(x2,y2)两点,M为弦AB的中点,则下列说法正确的是( )
A.抛物线C的焦点坐标是(2,0)
B.x1x2=4
C.若x1+x2=5,则|AB|=7
D.若以M为圆心的圆与抛物线C的准线相切,则AB是该圆的一条直径(共45张PPT)
第三章 圆锥曲线的方程
3.3 抛物线
第2课时 抛物线的简单几何性质(1)
学习 目标 1.会根据抛物线的标准方程研究抛物线的对称性、顶点、准线方程等几何性质.
2.会利用抛物线的性质解决一些简单的问题.
新知初探·基础落实
一、概念表述
1.抛物线的几何性质
标准方程 y2=2px(p>0) y2=-2px(p>0) x2=2py(p>0) x2=-2py(p>0)
开口方向 ________ ________ ________ ________
范围 ______________ ______________ ______________ ______________
对称轴 _______ _______ 顶点 _____________ 离心率 ________ 向右
向左
向上
向下
x≥0,y∈R
x≤0,y∈R
x∈R,y≥0
x∈R,y≤0
x轴
y轴
O(0,0)
e=1
2.设抛物线上一点P的坐标为(x0,y0),焦点为F.
二、概念辨析:判断正误,正确的画“√”,错误的画“×”.
(1) 抛物线没有渐近线. ( )
(2) 过抛物线的焦点且垂直于对称轴的弦长为p. ( )
(3) 抛物线y2=2px(p>0)的图象上任意一点的横坐标的取值范围是[0,+∞). ( )
√
×
√
×
典例精讲·能力初成
探究
1
由抛物线的方程得到抛物线的几何性质
1
【解析】
B
在求解有关抛物线的几何性质的问题时,常常先要将抛物线的方程化成标准方程,画出抛物线的草图,这样能够避免发生不必要的错误.
变式1 已知点(1,2)在抛物线C:y=ax2上,则抛物线C的准线方程为 ( )
【解析】
D
探究
2
由抛物线的几何性质得抛物线的方程
已知抛物线的顶点在原点,焦点在y轴上,抛物线上一点M(m,-3)到焦点的距离为5,求实数m的值及抛物线的方程和准线方程.
2
【解答】
抛物线的性质:(1) 抛物线只有一个焦点,一个顶点,一条对称轴,一条准线,无对称中心.(2) 抛物线的焦点在对称轴上,准线垂直于对称轴,焦点到准线的距离为p.
探究
3
抛物线的几何性质的应用
已知抛物线y2=8x.
(1) 求该抛物线的顶点坐标、焦点坐标、准线方程、对称轴及变量x的取值范围;
3
【解答】
抛物线y2=8x的顶点坐标、焦点坐标、准线方程、对称轴、变量x的取值范围分别为(0,0),(2,0),x=-2,x轴,[0,+∞).
(2) 以坐标原点O为顶点,作抛物线的内接等腰三角形OAB,|OA|=|OB|,若焦点F是△OAB的重心,求△OAB的周长.
3
【解答】
把握三个要点确定抛物线的简单几何性质:
(1) 开口:由抛物线的标准方程看图象开口,关键是看二次项是x还是y,一次项的系数是正还是负.
(2) 关系:顶点位于焦点与准线中间,准线垂直于对称轴.
(3) 定值:焦点到准线的距离为p,过焦点且垂直于对称轴的弦(又称为通径)长为2p,离心率恒等于1.
探究
4
抛物线的焦半径及焦点弦问题
(教材P135例4补充)已知P(1,m)是抛物线C:y2=2px(p>0)上的点,F为抛物线的焦点,且|PF|=2,直线l:y=k(x-1)与抛物线C相交于A,B两点.
(1) 求抛物线C的方程;
4
【解答】
(教材P135例4补充)已知P(1,m)是抛物线C:y2=2px(p>0)上的点,F为抛物线的焦点,且|PF|=2,直线l:y=k(x-1)与抛物线C相交于A,B两点.
(2) 若|AB|=8,求k的值.
【解答】
4
随堂内化·及时评价
1.已知抛物线C:x+8y2=0,则抛物线C的准线方程为________.
【解析】
【解析】
D
3.已知点A(3,2),F是抛物线y2=2x的焦点,当点M在抛物线上移动时,使得|MF|+|MA|取得最小值的点M的坐标为 ( )
【解析】
如图,过点M作抛物线y2=2x的准线的垂线,垂足是N,则|MF|+|MA|=|MN|+|MA|,当A,M,N三点共线时,|MF|+|MA|取得最小值,此时M(2,2).
D
4.已知抛物线x2=4y的焦点F到抛物线上的点P的距离为3,那么点P的坐标为________________,△POF(O为坐标原点)的面积为______.
【解析】
5.已知AB是抛物线2x2=y的焦点弦(过焦点的弦),若|AB|=4,则弦AB的中点的纵
坐标为______.
【解析】
配套新练案
【解析】
C
2.已知等边三角形的一个顶点位于原点,另外两个顶点在抛物线y2=4x上,则这个等边三角形的边长为 ( )
【解析】
A
3.已知点M(4,y0)在抛物线C:y2=2px(p>0)上,点M到抛物线C的焦点F的距离
为5.若O为坐标原点,则△OFM的面积为 ( )
【解析】
B
【解析】
【答案】D
【解析】
AC
6.已知抛物线C:x2=4y的焦点为F,P为抛物线C上任意一点,点M(1,3),则下列结论正确的是 ( )
A.|PF|的最小值为2
B.抛物线C关于x轴对称
C.|PM|+|PF|的最小值为4
D.过点M且与抛物线C只有一个公共点的直线有且仅有一条
【解析】
当P在原点时,|PF|取最小值1,故A错误.
易知抛物线C关于y轴对称,故B错误.
如图,作出抛物线C的准线l:y=-1,过点P作l的垂线,垂足为H,过点M作MM′⊥l,垂足为M′,则|PF|=|PH|,因为|PM|+|PF|=|PM|+|PH|,所以当M,P,H三点共线时,|PM|+|PF|取最小值,最小值为|MM′|=4,故C正确.
因为点M在抛物线内,所以只有过点M的直线平行于对称轴y轴时,过点M的直线才与抛物线C只有一个公共点,故D正确.
【答案】CD
【解析】
8
8.已知抛物线C的顶点在坐标原点,准线方程为x=-1,过其焦点F的直线l与抛物线C交于A,B两点.若直线l的斜率为2,则弦AB的长为_____,抛物线C的方程为_________.
【解析】
5
y2=4x
四、解答题
9.已知抛物线的顶点在原点,以x轴为对称轴,经过焦点且倾斜角为135°的直线被抛物线所截得的弦长为8,求抛物线的标准方程.
【解答】
10.(1) 已知抛物线的顶点在原点,焦点在y轴上,抛物线上一点M(m,-3)到焦点的距离为5,求m的值及抛物线的方程和准线方程.
【解答】
因为抛物线的顶点在原点,焦点在y轴上,点M(m,-3)位于第三或第四象限,所以可确定所求抛物线开口向下.
10.(2) 已知抛物线的焦点F在x轴上,直线l过点F且垂直于x轴,l与抛物线交于A,B两点,O为坐标原点.若△OAB的面积等于4,求抛物线的标准方程.
【解答】
11.已知抛物线E:x2=4y的焦点为F,圆C:x2+(y-1)2=16与抛物线E交于A,B两点,P为劣弧AB上不同于A,B的一个动点,过点P作平行于y轴的直线l,直线l交抛物线E于点N,则△PFN周长的取值范围是 ( )
A.(7,9) B.(7,10)
C.(8,10) D.(8,10]
【解析】
易知圆C的圆心为C(0,1),且点C与抛物线E的焦点F重合,设PN交抛物线的准线于H,由抛物线的定义得|FN|=|NH|,所以△PFN的周长为|FN|+|NP|+|FP|=|PH|+4.
【答案】C
12.(多选)已知抛物线C:y2=2px(p>0)的焦点F到准线的距离是4,直线l过抛物线C的焦点F且与抛物线C交于A(x1,y1),B(x2,y2)两点,M为弦AB的中点,则下列说法正确的是 ( )
A.抛物线C的焦点坐标是(2,0)
B.x1x2=4
C.若x1+x2=5,则|AB|=7
D.若以M为圆心的圆与抛物线C的准线相切,则AB是该圆的一条直径
【解析】
对于A,由抛物线C:y2=2px(p>0)的焦点F到准线的距离是4,知p=4,所以F(2,0),故A正确.
对于C,|AB|=x1+x2+p=5+4=9,故C错误.
对于D,过点A,B,M分别向准线作垂线,垂足分别为A1,B1,M1,因为|AA1|=|AF|,|BB1|=|BF|,所以|AB|=|AF|+|BF|=|AA1|+|BB1|=2|MM1|,从而以AB为直径的圆与抛物线C的准线相切,故D正确.
【答案】ABD